Dejeto líquido de suínos: efeito no solo e nas perdas de K, Ca e Mg por erosão hídrica / Pig slurry: effect on soil and K, Ca and Mg losses by water erosion

O dejeto de suíno (DLS) é usado como fertilizante cujos nutrientes são perdidos por erosão e contaminam o ambiente se o dejeto é usado inadequadamente. Objetivou-se avaliar o efeito de DLS nosolo e na erosão, num Nitossolo Bruno. Os tratamentos, 0; 50; 100; e 200 m³ ha-1de DLS foram aplicados superficialmente após a semeadura uma vez em cada um dos cinco cultivos, e na palhada do último cultivo, totalizando 0, 250, 500 e 1000 m³ ha-1, na aveia (Avena strigosa), milho (Zea mays), nabo (Raphanus sativus L.) e soja (Glycine max), e nos resíduos de aveia. A chuva simulada (65 mm h-1e 75 minutos) foi aplicada três vezes no milho e quatro vezes no nabo, na soja, e nos resíduos, com um simulador debraços rotativos. Antes e depois da pesquisa, determinou-se o teor de K, Ca e Mg no solo. As chuvas aplicadas em cada momento compuseram um teste (T). O T1 ocorreu após a aplicação do DLS e os demais testes em intervalos que variaram entre 14 e 70 dias, em função do clima. Durante o escoamento, em intervalos de cincominutos coletaram-se amostras de enxurrada para determinar as perdas de água e o teor de K, Ca e Mg na água. O DLS não influenciou o teor dos nutrientes no solo. O teore as perdas totais dos nutrientes foram maiores com 1000 m3ha-1de DLS do que na ausência do dejeto. Com o aumento de escoamento, diminuiu o teor na enxurrada e aumentou a perda total, a qual aumentou também com o aumento de teor dos nutrientes na enxurrada. Recomenda-se aplicar menos do que 500 m3ha-1de DLS total no solo, mesmo em aplicações intervalares, devido à elevada perda de K, Ca e Mg pela erosão hídrica.(AU)

Pigg slurry (PS) is used as a fertilizer whose nutrients are lost through erosion and contaminate the environment if the manure is used inappropriately. The objective was to evaluate the effect of PS on soil and erosion, in a Alfisol soil. The treatments, 0; 50; 100; and 200 m³ ha-1of PS were applied superficially after sowing once in each of the five crops, and in the straw of the last crop, totaling 0, 250, 500 and 1000 m³ ha-1, in oat (Avena strigosa), corn (Zea mays), turnip (Raphanus sativusL.) and soybean (Glycine max), and in oat residues. The simulated rain (65 mm h-1and 75 minutes) was applied three times to corn and four times to turnip, soybeans, and residues, with a rotating arms simulator. Before and after the research, the content of K, Ca and Mg in thesoil was determined. The rainfall applied at each moment made up a test (T). T1 occurred after the application of the PS and the other tests at intervals that varied between 14 and 70 days, depending on the weather. During the runoff, at five-minute intervals, runoff samples were collected to determine water losses and the content of K, Ca and Mg in the water. The PS did not influence the nutrient content in the soil. The content and total losses of nutrients were higher with 1000 m3ha-1of PS than in theabsence of manure. With the increase in runoff, the content inthe runoff decreased and the total loss increased, which also increased with the increase in the nutrient content in the runoff. It is recommended to apply less than 500 m3ha-1of total PS inthe soil, even in interval applications, due to the high loss of K, Ca and Mg by water erosion.(AU)

Soil losses in the State of Rondônia, Brazil / Perdas de solo no Estado de Rondônia, Brasil

In the state of Rondônia, deforestation, and inadequate soil use and management have intensified the water erosion process, causing degradation of agricultural land. Modeling is a tool that can assist in the adoption of targeted and effective measures for soil and water conservation in the region. In this context, the objective of the research was to model soil losses due to water erosion in the state of Rondônia using the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE). The parameters related to rain erosivity, relief, erodibility, and soil cover, as well as the conservation practices of the state of Rondônia, were considered. The modeling steps were performed with the aid of the Geographic Information System. Results were validated with data of total sediments transported with water discharge. The estimated total soil loss was about 605 million tons per year, corresponding to an average loss of 22.50 Mg ha-1 year-1. In 19% of the state, the erosion rate was higher than the soil loss tolerance(T), and these areas should be prioritized for adopting measures to mitigate the erosion process. The RUSLE underestimated the generation of sediments at 0.56 Mg ha-1 year-1, which corresponds to an error of 18.60%. Results obtained can assist in the development of different soil use and management scenarios and provide options for policymakers to encourage soil conservation in the state of Rondônia.(AU)

No Estado de Rondônia, o desmatamento, o uso e o manejo inadequado dos solos têm intensificado o processo de erosão hídrica, gerando a degradação de terras agrícolas. Nesse cenário, a modelagem é uma ferramenta que pode auxiliar na adoção de medidas direcionadas e eficazes de conservação do solo e da água na região. Assim, o objetivo do trabalho foi modelar as perdas de solo por erosão hídrica no Estado de Rondônia utilizando a Equação Universal de Perda de Solo Revisada (RUSLE). Foram considerados os parâmetros referentes a erosividade da chuva, relevo, erodibilidade e cobertura do solo e as práticas conservacionistas do Estado de Rondônia. As etapas da modelagem foram realizadas com auxílio de Sistema de Informações Geográficas. Os resultados foram validados com dados de coleta de sedimentos totais transportados com a descarga dágua. A perda de solo total estimada foi cerca de 605 milhões de toneladas ao ano, correspondente a uma perda média de 22,50 Mg ha-1 ano-1. Em 19% do Estado a taxa erosiva foi superior aos limites de tolerância de perda de solo (TPS), sendo que essas áreas devem ser priorizadas para adoção de medidas de mitigação do processo erosivo. A RUSLE subestimou a geração de sedimentos em 0,56 Mg ha-1 ano-1, o que corresponde a um erro de 18,60%. Os resultados obtidos podem contribuir para elaborar distintos cenários de manejo e uso do solo e fornecer alternativas aos formuladores de políticas agrícolas e ambientais, com o intuito de incentivo a conservação do solo no Estado de Rondônia.(AU)

Short-term effect of a crop-livestock-forestry system on soil, water and nutrient loss in the Cerrado-Amazon ecotone / Efeito da integração lavoura-pecuária-floresta em fase inicial sobre as perdas de solo, água e nutrientes no ecótono Cerrado-Amazônia

Soil, water, and nutrient loss by water erosion are among the main factors leading to land degradation, decreasing soil productivity and the provision of ecosystem services. The Cerrado-Amazon ecotone in western Brazil has suffered rapid land-use cover changes with impacts on soil erosion and land degradation. Despite the importance of the region for Brazilian agriculture and environmental conservation, studies on soil, water, and nutrient loss are still scarce. We tested integrated crop-livestockforestry (ICLF) as a sustainable agriculture management system for the Cerrado-Amazon ecotone region. A field experiment was established in the north of Mato Grosso state to quantify total soil, water, carbon and nitrogen loss during the rainy season in 2012-2013 in plots of integrated crop-forestry (ICF), pasture (PAST), eucalyptus plantation (EUC), no-tillage crop succession (CS) and bare soil (BS). Total soil, water, carbon and nitrogen losses in BS were, on average, 96.7% higher than in ICF, EUC, PAST, and CS. ICF had significantly lower water loss than CS, EUC and PAST. Total loss of carbon (4.3 - 428.2 kg ha-1) and nitrogen (0.3 - 29.2 kg ha-1) differed significantly among treatments. The production systems with tree components (EUC and ICF) and PAST showed reduced soil and nutrients loss compared to CS. Our results demonstrated that ICLF can avoid soil quality loss and thus improve agriculture sustainability in the Cerrado-Amazon ecotone.(AU)

A erosão hídrica é um dos principais fatores da degradação dos solos, impactando seu potencial produtivo e capacidade de provisão de serviços ecossistêmicos. O ecótono Cerrado-Amazônia, no norte de Mato Grosso, Brasil, tem sofrido intensas modificações em seu uso e cobertura com impacto na erosão e degradação do solo. Apesar da importância ambiental e agropecuária da região, estudos sobre as perdas de água, solo e nutrientes são escassos. Neste trabalho, testamos a utilidade da integração lavoura-pecuária-floresta (ICLF) para a produção agrícola sustentável no ecótono Cerrado-Amazônia. Foi implantado um experimento de campo no norte de Mato Grosso para quantificar as perdas de solo, água, carbono e nitrogênio durante o período chuvoso de 2012-2013 em parcelas de integração lavoura-floresta (ICF), pastagem (PAST), plantação de eucalipto (EUC), plantio direto com sucessão de culturas (CS) e solo descoberto (BS). As perdas totais de água, solo, carbono e nitrogênio foram, em média, 96,7% maiores em BS, quando comparadas a ICF, EUC, PAST e CS. As perdas de água e solo foram significativamente menores na ICF comparado a CS. As perdas totais de carbono (4.3 - 428.2 kg ha-1) e nitrogênio (1.05 - 10.4 kg ha-1) diferiram significativamente. Os sistemas com um componente arbóreo (EUC e ICF) e PAST tiveram menores perdas de solo e nutrientes em comparação com CS. Nossos resultados demonstraram que ICLF pode evitar a perda de qualidade de solo, melhorando a sustentabilidade da agricultura no ecótono Cerrado-Amazônia.(AU)

Soil losses in the State of Rondônia, Brazil / Perdas de solo no Estado de Rondônia, Brasil

ABSTRACT: In the state of Rondônia, deforestation, and inadequate soil use and management have intensified the water erosion process, causing degradation of agricultural land. Modeling is a tool that can assist in the adoption of targeted and effective measures for soil and water conservation in the region. In this context, the objective of the research was to model soil losses due to water erosion in the state of Rondônia using the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE). The parameters related to rain erosivity, relief, erodibility, and soil cover, as well as the conservation practices of the state of Rondônia, were considered. The modeling steps were performed with the aid of the Geographic Information System. Results were validated with data of total sediments transported with water discharge. The estimated total soil loss was about 605 million tons per year, corresponding to an average loss of 22.50 Mg ha-1 year-1. In 19% of the state, the erosion rate was higher than the soil loss tolerance(T), and these areas should be prioritized for adopting measures to mitigate the erosion process. The RUSLE underestimated the generation of sediments at 0.56 Mg ha-1 year-1, which corresponds to an error of 18.60%. Results obtained can assist in the development of different soil use and management scenarios and provide options for policymakers to encourage soil conservation in the state of Rondônia.

RESUMO: No Estado de Rondônia, o desmatamento, o uso e o manejo inadequado dos solos têm intensificado o processo de erosão hídrica, gerando a degradação de terras agrícolas. Nesse cenário, a modelagem é uma ferramenta que pode auxiliar na adoção de medidas direcionadas e eficazes de conservação do solo e da água na região. Assim, o objetivo do trabalho foi modelar as perdas de solo por erosão hídrica no Estado de Rondônia utilizando a Equação Universal de Perda de Solo Revisada (RUSLE). Foram considerados os parâmetros referentes a erosividade da chuva, relevo, erodibilidade e cobertura do solo e as práticas conservacionistas do Estado de Rondônia. As etapas da modelagem foram realizadas com auxílio de Sistema de Informações Geográficas. Os resultados foram validados com dados de coleta de sedimentos totais transportados com a descarga d'água. A perda de solo total estimada foi cerca de 605 milhões de toneladas ao ano, correspondente a uma perda média de 22,50 Mg ha-1 ano-1. Em 19% do Estado a taxa erosiva foi superior aos limites de tolerância de perda de solo (TPS), sendo que essas áreas devem ser priorizadas para adoção de medidas de mitigação do processo erosivo. A RUSLE subestimou a geração de sedimentos em 0,56 Mg ha-1 ano-1, o que corresponde a um erro de 18,60%. Os resultados obtidos podem contribuir para elaborar distintos cenários de manejo e uso do solo e fornecer alternativas aos formuladores de políticas agrícolas e ambientais, com o intuito de incentivo a conservação do solo no Estado de Rondônia.

Phosphorus transfer at a small catchment in southeastern Brazil: distributed modelling in different land use scenarios / Transferência de fósforo em uma bacia hidrográfica no sudeste brasileiro: modelagem distribuída em diferentes cenários de uso do solo

ABSTRACT Identifying and ranking nutrient loss risk areas are important steps towards integrated catchment management. This study aimed to apply the P index model at the Posses catchment, south of the state of Minas Gerais, Brazil. We applied the P index for the current land use at the Posses catchment and for two hypothetical scenarios: scenario 1, in which P fertilizer was applied to all land uses, except for native forests; and scenario 2, which considered the use of P fertilizer as in scenario 1, and that the Environmental Protection Areas referring to the riparian forests and springs were totally restored. Considering current land use, almost the whole catchment area (91.4%) displayed a low P loss risk. The highest P index was associated to croplands and eucalyptus plantations. Regarding scenario 1, areas under pasture fell into the low (15.1%), medium (45.5%), high (27.1%) and very high (12.3%) P index categories. Environmental Protection Areas on scenario 2 decreased the P loss risk from the scenario 1 in 37.6%. Hence, the model outputs indicate that the reforestation of buffer zones can decrease P loss risk in the case increasing use of P fertilizer. The P index model is a potential support tool to promote judicious use of fertilizers and conservation practices at the Posses catchment.

RESUMO Identificar e classificar áreas quanto ao risco de perda de nutrientes são passos importantes para o manejo integrado de bacia hidrográfica. O objetivo deste estudo foi aplicar o modelo Índice P na bacia hidrográfica das Posses, Extrema-MG. O Índice P foi empregado sobre as condições atuais de uso da terra na bacia hidrográfica das Posses e na simulação de dois cenários: cenário 1, o fertilizante P foi aplicado para todos os usos, exceto para florestas nativas e, cenário 2, além do fertilizante P ser aplicado da mesma forma que no cenário 1, considerou-se que as Áreas de Proteção Ambiental referentes as matas ciliares e nascentes fossem totalmente restituídas. Considerando o uso atual, quase toda a bacia hidrográfica (91,4%) apresentou baixo risco de perda de P. O maior Índice de P foi associado a lavouras e plantações de eucalipto. No cenário 1, as pastagem apresentaram Índice P baixo (15,1%), médio (45,5%), alto (27,1%) e muito alto (12,3%). No cenário 2, as Áreas de Proteção Ambiental promoveram uma redução de 37,6% no risco de perda de P do cenário 1. Dessa forma, os resultados do modelo indicam que o reflorestamento de matas ciliares pode reduzir o risco de perdas de P no caso do aumento do uso de fertilizantes. O Índice P é uma potencial ferramenta para promoção do uso criterioso de fertilizantes e de práticas conservacionistas na bacia hidrográfica das Posses.

Distribuição espacial da erosão potencial e atual do solo na Bacia Hidrográfica do Rio Sapucaí, MG / Spatial distribution of the potential and current soil erosion for the Sapucaí River Basin, MG, Brazil

RESUMO Este estudo avalia a distribuição espacial do potencial natural e atual do solo à erosão hídrica na Bacia do Rio Sapucaí, sul de Minas Gerais, utilizando a equação universal de perda de solos revisada, através de modelagem cartográfica, para a obtenção da erosão potencial (EP) e da erosão atual (EA). Os resultados indicaram que a EP para a Bacia do Rio Sapucaí variou de "Muito forte", na sua região de cabeceira (Serra da Mantiqueira), a "Fraca", nas áreas com topografia mais suavizada e menor erosividade da chuva. Em relação à EA, mais de 55,17 % da Bacia do Rio Sapucaí apresenta perdas de solo abaixo de 10 t.ha-1.ano-1, significando baixo potencial atual de erosão. A identificação de áreas de risco associadas à erosão acelerada, realizadas neste estudo, fornecem subsídios fundamentais para medidas associadas ao manejo, conservação e planejamento do uso do solo.

ABSTRACT This study was carried out with the purpose to assess the natural and current soil erosion for the Sapucaí river basin using the revised universal soil loss equation (RUSLE) through cartographic modeling to obtain the natural soil erosion potential (EP) and the current soil erosion (EA). Results have indicated that the Sapucaí river basin has soils with EP varying from "Very strong", in its headwater region (Mantiqueira Range) to "Weak" potential, in areas with smoothing topography and smaller rainfall erosivity. Regarding EA, more than 55.17 % of the basin area present soil losses smaller than 10 t.ha-1.year-1, meaning low current soil erosion vulnerability. The identification of accelerated soil erosion areas, obtained by this study, can be very useful for supporting soil conservation management and planning.

Hydrological variables and soluble phosphorus in runoff, in two no-till forms with application of pig slurry / Variáveis hidrológicas e fósforo solúvel na enxurrada em duas formas de semeadura direta com aplicação de dejeto suíno

The no-till reduces erosion compared to conventional tillage; however, nutrient losses in runoff are source of environmental contamination. This study aimed to evaluate the effect of using furrow shank in the seeder on the runoff and water infiltration into soil, in no-till, and quantify the levels and losses of soluble phosphorus in runoff at different rates of pig slurry applied to the soil surface. The experiment was conducted in 2009, in São José do Cerrito/SC, Brazil, in Nitosol soil. Simulated rainfall with intensity of 70 mm h-1 was applied for 1.5 h in plots with the seeder equipped with double disks (SDD) and with double disc and furrow shank (SDH). In addition, before the rain, rates of 0; 30; and 60 m3 ha-1 of pig slurry were applied in SDH and rates of 15; 45; and 75 m3 ha-1 were applied in SDD. During the runoff, flow rate was measured and samples were collected for determination of soluble phosphorus. The maximum rate and volume of runoff were smaller, while the runoff start time, the total infiltration and the basic rate of water infiltration into the soil were higher in SDH than SDD. The levels and the loss of soluble phosphorus in runoff increased proportionally with the rate of pig slurry; however, the use of furrow shank in the seeder reduced the levels and the loss of the element in runoff.

A semeadura direta reduz a erosão hídrica em relação ao preparo convencional com revolvimento de solo, no entanto é fonte de contaminação ambiental pelos nutrientes solúveis perdidos na enxurrada. O trabalho objetivou avaliar o efeito do uso de hastes sulcadoras acopladas à semeadora sobre o escoamento superficial e a infiltração de água no solo em semeadura direta, e quantificar os teores e as perdas de fósforo solúvel na enxurrada com aplicação no solo de dejeto líquido de suínos. O experimento foi realizado em 2009, em São José do Cerrito/SC, num Nitossolo Bruno. Foi aplicada chuva simulada com intensidade de 70 mm h-1 durante 90 min, em parcelas com uso de semeadora equipada com discos duplos (SDD) e com discos duplos + hastes sulcadoras (SDH). Em adicional, antes do teste, foram aplicadas doses de 0; 30; e 60 m3 ha-1 de dejeto líquido de suínos no SDH e doses de 15; 45; e 75 m3 ha-1 de dejeto no SDD. Foram efetuadas leituras da taxa de enxurrada e coletadas amostras para determinação do fósforo solúvel. O volume e a taxa máxima de enxurrada são menores enquanto o tempo de início da enxurrada, a infiltração total e a velocidade básica de infiltração de água no solo são maiores no SDH em comparação ao SDD. Os teores e as perdas de fósforo solúvel na enxurrada aumentam proporcionalmente com a dose de dejeto de suínos; no entanto, o uso das hastes na semeadora tende a reduzir os teores e as perdas do elemento na enxurrada.

Hydrological variables and soluble phosphorus in runoff, in two no-till forms with application of pig slurry / Variáveis hidrológicas e fósforo solúvel na enxurrada em duas formas de semeadura direta com aplicação de dejeto suíno

The no-till reduces erosion compared to conventional tillage; however, nutrient losses in runoff are source of environmental contamination. This study aimed to evaluate the effect of using furrow shank in the seeder on the runoff and water infiltration into soil, in no-till, and quantify the levels and losses of soluble phosphorus in runoff at different rates of pig slurry applied to the soil surface. The experiment was conducted in 2009, in São José do Cerrito/SC, Brazil, in Nitosol soil. Simulated rainfall with intensity of 70 mm h-1 was applied for 1.5 h in plots with the seeder equipped with double disks (SDD) and with double disc and furrow shank (SDH). In addition, before the rain, rates of 0; 30; and 60 m3 ha-1 of pig slurry were applied in SDH and rates of 15; 45; and 75 m3 ha-1 were applied in SDD. During the runoff, flow rate was measured and samples were collected for determination of soluble phosphorus. The maximum rate and volume of runoff were smaller, while the runoff start time, the total infiltration and the basic rate of water infiltration into the soil were higher in SDH than SDD. The levels and the loss of soluble phosphorus in runoff increased proportionally with the rate of pig slurry; however, the use of furrow shank in the seeder reduced the levels and the loss of the element in runoff.(AU)

A semeadura direta reduz a erosão hídrica em relação ao preparo convencional com revolvimento de solo, no entanto é fonte de contaminação ambiental pelos nutrientes solúveis perdidos na enxurrada. O trabalho objetivou avaliar o efeito do uso de hastes sulcadoras acopladas à semeadora sobre o escoamento superficial e a infiltração de água no solo em semeadura direta, e quantificar os teores e as perdas de fósforo solúvel na enxurrada com aplicação no solo de dejeto líquido de suínos. O experimento foi realizado em 2009, em São José do Cerrito/SC, num Nitossolo Bruno. Foi aplicada chuva simulada com intensidade de 70 mm h-1 durante 90 min, em parcelas com uso de semeadora equipada com discos duplos (SDD) e com discos duplos + hastes sulcadoras (SDH). Em adicional, antes do teste, foram aplicadas doses de 0; 30; e 60 m3 ha-1 de dejeto líquido de suínos no SDH e doses de 15; 45; e 75 m3 ha-1 de dejeto no SDD. Foram efetuadas leituras da taxa de enxurrada e coletadas amostras para determinação do fósforo solúvel. O volume e a taxa máxima de enxurrada são menores enquanto o tempo de início da enxurrada, a infiltração total e a velocidade básica de infiltração de água no solo são maiores no SDH em comparação ao SDD. Os teores e as perdas de fósforo solúvel na enxurrada aumentam proporcionalmente com a dose de dejeto de suínos; no entanto, o uso das hastes na semeadora tende a reduzir os teores e as perdas do elemento na enxurrada.(AU)

Transferência superficial de fósforo reativo potencialmente contaminante por chuvas simuladas intensas / Superficial loss of reactive phosphorus potentially contaminant by intense rainfall simulation

O fósforo naturalmente presente ou adicionado ao solo, dependendo da conjunção de fatores, pode desencadear uma situação de alto risco ambiental para os recursos hídricos de bacias hidrográficas. O objetivo deste trabalho foi quantificar a transferência na superfície do solo de algumas formas de fósforo reativo, originário da adubação fosfatada em solo sem cultivo e descoberto, transportado pelo escoamento superficial da água de chuvas. O experimento foi executado em Lages, SC, com duas repetições de campo, sob regime de chuvas intensas simuladas (64 mm h−1 durante 50 minutos). Os resultados apontam que o fósforo pode representar sério risco ambiental aos recursos hídricos das bacias, em diferentes escalas no tempo e no espaço, através das formas reativas de fósforo e suas diferentes maneiras de transporte.

Phosphorus is naturally present or added to the soil and, depending on the mix of factors, may trigger a high environmental risk to water resources in river basins. The aim of this study was to quantify the transfer for soil surface of some forms of reactive phosphorus originating from phosphorus fertilization on bare soil, carried by the runoff. The experiment was carried out in Lages, SC, Brazil, with two replications in the field under intense simulated rainfall (64 mm h−1 for 50 minutes). The results indicate that phosphorus may represent a serious environmental risk to water resources of basins at different scales in time and space, through the reactive forms of phosphorus and their different ways of transportation.

Índice de cobertura vegetal pela cultura do milho no período de chuvas intensas no sul de Minas Gerais / Plant cover index in the period of intensive rainfall for corn crop at south of Minas Gerais state, Brazil

A cobertura vegetal é a defesa natural do solo contra a erosão hídrica. Nos modelos de estimativas de perdas de solo, o efeito da cobertura vegetal na interceptação da energia cinética da chuva é a variável chave na modelagem do processo erosivo. Assim sendo, objetivou-se avaliar a eficiência da cobertura vegetal, proporcionada pela cultura do milho, e suas relações com os atributos fitotécnicos desta cultura para alguns híbridos. O estudo foi realizado no campo demonstrativo de híbridos de milho da Universidade Federal de Lavras, localizada no município de Lavras, MG. Para determinação da cobertura vegetal utilizou-se um aparato que consiste em uma estrutura horizontal, contendo orifícios para visualização dos pontos com cobertura e sem cobertura vegetal, sendo as leituras feitas de forma aleatória e transversalmente às linhas da cultura. Os atributos fitotécnicos avaliados foram altura da planta, estande, matéria seca e produção de grãos. Diante dos resultados pode-se concluir que o maior índice de cobertura vegetal foi observado para os híbridos de milho P 30F33, P 30F90, P 3021, STRIKE, FORT, VALENT, UFLA 2001, UFLA 2004, CO 32, D 8480, D 8420 DKB 333B, DKB 440, evidenciando boa qualidade como planta protetora do solo. No período de maior ocorrência de chuvas, na região sul de Minas Gerais, a cultura do milho pode minimizar o efeito do processo erosivo. A produção de matéria seca relacionou-se bem com o índice de cobertura vegetal, podendo ser um indicativo quanto à proteção do solo.

The plant cover is a natural protection of soil against water erosion. In estimative models of soil loss, the effect of plant cover in the interception of rainfall kinetic energy is the key variable in the modeling of the erosive process. Thus, the aim of this work is to evaluate the efficiency of the plant cover provided by the corn crop and their relations with the phytotechnical attributes of this crop for its respective hybrids. This study was conducted in the corn hybrids demonstrative field at the Federal University of Lavras, Minas Gerais State, Brazil. In order to evaluate the plant cover a display was used that included a horizontal structure, containing holes for viewing the points with and without plant cover, the being readings performed at random and transversally to the crop lines. The phytotechnical attributes evaluated were plant height, stand, dry matter and grain production. It can be concluded that the higher plant cover index was observed for corn hybrids P 30F33, P 30F90, P 3021, STRIKE, FORT, VALENT, UFLA 2001, UFLA 2004, CO 32, D 8480, D 8420 DKB 333B, and DKB 440, proving good quality as a protective soil plant. In the period of larger occurrence of rainfall in the south of Minas Gerais state, the corn crop can minimize the effect of the erosive process. The production of dry matter was well correlated with the plant cover index, and can be used as evidence of soil protection.

Sediment transport in runoff on rugous soil surface submitted to simulated rainfall

Soil management influences water erosion and sediment size in runoff. With the objective of quantifying sediments in runoff and their relation to runoff velocity (Rv), random roughness (RR), and Ir index, this experiment was carried out from 2003 to 2006, on a typical Hapludox with the following soil management systems submitted to chiseling: i) bare soil with plowing+two disking tillage (BSC); ii) plowing+two disking tillage (CTC); iii) no tillage with crop residues burned (BNTC); and iv) traditional notillage (TNTC). CTC, BNTC and TNTC treatments were cultivated with crop rotation and the BSC treatment was not cultivated. Five simulated rainfall tests were applied, with intensity of 64 mm h-1 and duration of 20, 30, 40, 50 and 60 min. RR was influenced by the residual effect of soil management and by simulated rainfall, and affected the Rv in the three initial rainfall tests. Sediments carried by runoff were influenced by soil management and by simulated rainfall. Most of the sediments were in the size range from 0.5 to > 2 mm, with a higher quantity of fine sediment in BNTC and TNTC treatments than in the other treatments. The D50 index of sediments changed with soil management system and with rainfall tests, decreasing with the increase of the RR and increasing with the increment of Rv and Ir index.

O manejo do solo influencia a erosão hídrica e o tamanho de sedimentos na enxurrada. Com o objetivo de quantificar os sedimentos na enxurrada e relacioná-los com sua velocidade (Ve), com a rugosidade (RR) e com o índice Ir, conduziu-se este estudo entre 2003 e 2006, em um Nitossolo, sob sistemas de manejo do solo submetidos a uma escarificação: i) solo descoberto com aração e duas gradagens (SCE); ii) aração e duas gradagens (PCE); iii) semeadura direta em solo nunca preparado e com resíduos queimados (SQE); e iv) semeadura direta tradicional (STE). Os tratamentos PCE, SQE e STE foram cultivados com rotação de culturas e o SCE não foi cultivado. Foram aplicados cinco testes de chuva simulada, com intensidade constante de 64 mm h-1 e durações de 20, 30, 40, 50 e 60 minutos cada um. A RR foi influenciada pelo efeito residual do manejo do solo e pelas chuvas simuladas e afetou a Ve nos três testes iniciais de chuva. Os sedimentos transportados pela enxurrada foram influenciados pelo manejo do solo e pelas chuvas simuladas; tais sedimentos ocorreram em maior quantidade no tamanho entre 0,5 e > 2 mm do que nos tamanhos menores, com maior quantidade de sedimentos menores nos tratamentos SQE e STE do que nos demais tratamentos. O índice D50 dos sedimentos variou com o manejo do solo e com os testes de chuva, diminuindo com o incremento de RR e aumentando com o incremento de Ve de Ir.

Sediment transport in runoff on rugous soil surface submitted to simulated rainfall

Soil management influences water erosion and sediment size in runoff. With the objective of quantifying sediments in runoff and their relation to runoff velocity (Rv), random roughness (RR), and Ir index, this experiment was carried out from 2003 to 2006, on a typical Hapludox with the following soil management systems submitted to chiseling: i) bare soil with plowing+two disking tillage (BSC); ii) plowing+two disking tillage (CTC); iii) no tillage with crop residues burned (BNTC); and iv) traditional notillage (TNTC). CTC, BNTC and TNTC treatments were cultivated with crop rotation and the BSC treatment was not cultivated. Five simulated rainfall tests were applied, with intensity of 64 mm h-1 and duration of 20, 30, 40, 50 and 60 min. RR was influenced by the residual effect of soil management and by simulated rainfall, and affected the Rv in the three initial rainfall tests. Sediments carried by runoff were influenced by soil management and by simulated rainfall. Most of the sediments were in the size range from 0.5 to > 2 mm, with a higher quantity of fine sediment in BNTC and TNTC treatments than in the other treatments. The D50 index of sediments changed with soil management system and with rainfall tests, decreasing with the increase of the RR and increasing with the increment of Rv and Ir index.

O manejo do solo influencia a erosão hídrica e o tamanho de sedimentos na enxurrada. Com o objetivo de quantificar os sedimentos na enxurrada e relacioná-los com sua velocidade (Ve), com a rugosidade (RR) e com o índice Ir, conduziu-se este estudo entre 2003 e 2006, em um Nitossolo, sob sistemas de manejo do solo submetidos a uma escarificação: i) solo descoberto com aração e duas gradagens (SCE); ii) aração e duas gradagens (PCE); iii) semeadura direta em solo nunca preparado e com resíduos queimados (SQE); e iv) semeadura direta tradicional (STE). Os tratamentos PCE, SQE e STE foram cultivados com rotação de culturas e o SCE não foi cultivado. Foram aplicados cinco testes de chuva simulada, com intensidade constante de 64 mm h-1 e durações de 20, 30, 40, 50 e 60 minutos cada um. A RR foi influenciada pelo efeito residual do manejo do solo e pelas chuvas simuladas e afetou a Ve nos três testes iniciais de chuva. Os sedimentos transportados pela enxurrada foram influenciados pelo manejo do solo e pelas chuvas simuladas; tais sedimentos ocorreram em maior quantidade no tamanho entre 0,5 e > 2 mm do que nos tamanhos menores, com maior quantidade de sedimentos menores nos tratamentos SQE e STE do que nos demais tratamentos. O índice D50 dos sedimentos variou com o manejo do solo e com os testes de chuva, diminuindo com o incremento de RR e aumentando com o incremento de Ve de Ir.

Soil erosion fragility assessment using an impact model and geographic information system

A study was taken in a 1566 ha watershed situated in the Capivara River basin, municipality of Botucatu, São Paulo State, Brazil. This environment is fragile and can be subjected to different forms of negative impacts, among them soil erosion by water. The main objective of the research was to develop a methodology for the assessment of soil erosion fragility at the various different watershed positions, using the geographic information system ILWIS version 3.3 for Windows. An impact model was created to generate the soil's erosion fragility plan, based on four indicators of fragility to water erosion: land use and cover, slope, percentage of soil fine sand and accumulated water flow. Thematic plans were generated in a geographic information system (GIS) environment. First, all the variables, except land use and cover, were described by continuous numerical plans in a raster structure.The land use and cover plan was also represented by numerical values associated with the weights attributed to each class, starting from a pairwise comparison matrix and using the analytical hierarchy process. A final field check was done to record evidence of erosive processes in the areas indicated as presenting the highest levels of fragility, i.e., sites with steep slopes, high percentage of soil fine sand, tendency to accumulate surface water flow, and sites of pastureland. The methodology used in the environmental problems diagnosis of the study area can be employed at places with similar relief, soil and climatic conditions.

A área de estudo, com 1566 ha, abrange uma microbacia hidrográfica, posicionada em local de relevo em contato reverso-frente de cuesta-depressão periférica paulista, inclusa na Bacia do Rio Capivara, no município de Botucatu, Estado de São Paulo. Esse ambiente é frágil, podendo sofrer diferentes formas de impactos negativos, dentre as quais a erosão hídrica do solo. O objetivo principal foi desenvolver uma metodologia, com auxílio do sistema de informações geográficas ILWIS v. 3.3 para Windows, para avaliar a fragilidade à erosão do solo em diferentes posições na microbacia. Um modelo de impacto foi criado para gerar o plano de fragilidade à erosão do solo, com base em quatro planos temáticos relacionados com indicadores de fragilidade a erosão hídrica: uso e cobertura do solo, declividade, percentagem de areia fina e acúmulo de fluxo de água. Em um primeiro passo, excetuando-se o uso e cobertura do solo, as outras três variáveis foram descritas por planos numéricos contínuos em estrutura raster. O plano de uso e cobertura do solo pôde ser representado também por valores numéricos, associados a pesos atribuídos a cada classe, a partir de uma matriz de comparação por pares, considerando-se o método de hierarquia analítica. Realizou-se uma checagem de campo final, em que foram registradas evidências de processos erosivos, naquelas áreas apontadas como apresentando maiores níveis de fragilidade, ou seja, locais com declividade acentuada, solo com alta percentagem de areia fina, tendência de acúmulo de fluxo superficial de água e ocupadas por pastagem. A metodologia desenvolvida pode ser usada no diagnóstico de problemas ambientais em locais com condições similares às da área de estudo.

Soil erosion fragility assessment using an impact model and geographic information system

A study was taken in a 1566 ha watershed situated in the Capivara River basin, municipality of Botucatu, São Paulo State, Brazil. This environment is fragile and can be subjected to different forms of negative impacts, among them soil erosion by water. The main objective of the research was to develop a methodology for the assessment of soil erosion fragility at the various different watershed positions, using the geographic information system ILWIS version 3.3 for Windows. An impact model was created to generate the soil's erosion fragility plan, based on four indicators of fragility to water erosion: land use and cover, slope, percentage of soil fine sand and accumulated water flow. Thematic plans were generated in a geographic information system (GIS) environment. First, all the variables, except land use and cover, were described by continuous numerical plans in a raster structure.The land use and cover plan was also represented by numerical values associated with the weights attributed to each class, starting from a pairwise comparison matrix and using the analytical hierarchy process. A final field check was done to record evidence of erosive processes in the areas indicated as presenting the highest levels of fragility, i.e., sites with steep slopes, high percentage of soil fine sand, tendency to accumulate surface water flow, and sites of pastureland. The methodology used in the environmental problems diagnosis of the study area can be employed at places with similar relief, soil and climatic conditions.

A área de estudo, com 1566 ha, abrange uma microbacia hidrográfica, posicionada em local de relevo em contato reverso-frente de cuesta-depressão periférica paulista, inclusa na Bacia do Rio Capivara, no município de Botucatu, Estado de São Paulo. Esse ambiente é frágil, podendo sofrer diferentes formas de impactos negativos, dentre as quais a erosão hídrica do solo. O objetivo principal foi desenvolver uma metodologia, com auxílio do sistema de informações geográficas ILWIS v. 3.3 para Windows, para avaliar a fragilidade à erosão do solo em diferentes posições na microbacia. Um modelo de impacto foi criado para gerar o plano de fragilidade à erosão do solo, com base em quatro planos temáticos relacionados com indicadores de fragilidade a erosão hídrica: uso e cobertura do solo, declividade, percentagem de areia fina e acúmulo de fluxo de água. Em um primeiro passo, excetuando-se o uso e cobertura do solo, as outras três variáveis foram descritas por planos numéricos contínuos em estrutura raster. O plano de uso e cobertura do solo pôde ser representado também por valores numéricos, associados a pesos atribuídos a cada classe, a partir de uma matriz de comparação por pares, considerando-se o método de hierarquia analítica. Realizou-se uma checagem de campo final, em que foram registradas evidências de processos erosivos, naquelas áreas apontadas como apresentando maiores níveis de fragilidade, ou seja, locais com declividade acentuada, solo com alta percentagem de areia fina, tendência de acúmulo de fluxo superficial de água e ocupadas por pastagem. A metodologia desenvolvida pode ser usada no diagnóstico de problemas ambientais em locais com condições similares às da área de estudo.